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金门空战时期两岸主力战机性能对比续(组图)

http://jczs.sina.com.cn 2006年03月29日 07:04 《国际展望》杂志
金门空战时期两岸主力战机性能对比续(组图)

美国顾问在听取国民党空军飞行员关于空战的描述

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  风挡、座舱盖和座舱内部环境调节

  飞行员对外观察条件关系到飞行安全和作战成败,而风挡及座舱盖的设计、选材对观察条件影响很大。F-86采用一体成形无框架座舱盖,后方视野良好。座舱盖前缘较低,中部较高,关座舱盖时,飞行员需要低头,关好后才可保持正常坐姿。而米格-17采用带后框架座舱盖,对后方视野有影响。不过米格-17虽然座舱比F-86狭窄,但座舱盖的顶部空间更大,便于飞行员关闭座舱盖,有利于地面滑行。

  F-86的前方及两侧风挡玻璃均采用无机材料。为了提高可视距离、增强透明度,F-86的前风挡玻璃较薄,不具备防弹功能,但能提供非常好的观察条件,特别有利于远距离发现目标。两侧风挡使用两层无机玻璃经热处理弯曲成形后粘合。而米格-17则沿用了米格-15系列的防弹玻璃风挡,但改进了工艺,采用单层玻璃,总厚64毫米,解决了米格-1 5系列上一直存在的高空飞行时座舱盖两层玻璃纤维间起雾或结霜的问题(米格-15座舱罩由双层玻璃制成,起飞前需向玻璃夹层间充满干燥空气,并检查防潮沙盒的干燥情况,以便在空中吸湿防雾。另外座舱前下方、飞行员头部和背部均有防弹钢板,构成了很好的防弹系统,能抵御12.7毫米枪弹的打击。不过苏联的风挡玻璃制造工艺不如美国,米格-17的风挡外侧有机玻璃使用过一段时间后往往会出现磨花、模糊现象,影响飞行员视线。

  F-86座舱盖的开关有专门的电机作动力,可带动座舱盖下边缘的滑块沿滑轨前后运动,座舱盖可停在任意位置并锁住,便于炎热季节在地面待命、滑行时通风散热。F-86座舱没有冷气系统(注:此处的冷气系统是用气瓶对系统进行操作的装置,并非制冷系统),也无专门的密封开关,座舱盖运动到最前位置自动锁定并进入密封状态,座舱内有应急开盖、抛盖开关,供应急操纵时使用。为了对前风挡除冰、除雨,F-86从发动机引出热空气从风档前喷出。当发动机转速在75%以上时均有效,除了能防结冰以外,还可以在中等雨量的情况下保证前方视线不受影响。这也是F-86采用温度容差范围大、耐热能力强的无机材料前风挡的重要原因。而米格一17的座舱盖无电动开关,需要人力开关,也无法在中间位置锁定。米格-17的空调系统增压加温空气引自发动机,但不向风挡上吹风,而是使用喷洒酒精的方法除冰,这种设计可较好的解决结冰问题。

  F-86的座舱增压调温系统利用发动机增压空气对座舱进行密封增压,同时也可根据需要将冲压空气加温后再输入座舱。采用这种办法可在发动机因故障、受伤导致的转速下降或停车后引起的增压系统失效后使用冲压空气作为备用手段对座舱增压。F-86座舱内装有座舱温度调节开关,飞行员可以选择系统自动保持的座舱温度,这比米格-17飞行员在空中无法手动选择要方便。另外,F-86有补助除霜手柄,打开后可以帮助座舱盖除雾、除霜。

  为了使飞行中舱内气压比外界高、尽可能的接近地面气压,以保证飞行员的舒适和安全,现代战斗机都要对座舱进行加压以形成局部超压。所加的这个气压就称为座舱封闭气压,这是一个相对值,用以衡量座舱内气压超过飞机所在高度气压的差值。为了折中给飞行员提供较舒适的座舱环境与战时防失密之间的关系,F-86采用了双压力体制。平时飞行座舱采用0.35公斤/平方厘米气压密封;作战时为防止因战伤座舱突然减压对飞行员造成伤害,可调节到0.2公斤/平方厘米气压。米格-17出于简单、易操作考虑,采用了单一座舱气压体制,座舱密封气压始终高于舱外0.4公斤/平方厘米(此时,外界气压为0.3公斤/平方厘米,座舱内部的气压真值为0.7/平方厘米。)。

  抗荷服及飞行防护装备

  在朝鲜战争期间,美军飞行员有抗荷服,执行高过载动作时比较不易晕眩,进行激烈空战运动时也比较不易疲惫,在操控灵活性和保持体力上占有一定优势;而我方飞行员则没有这样的装备,战斗时在体力上消耗甚大,不利持久格斗。介于此,苏联也很快研制出了抗荷服交付部队使用,我国于引进米格-17A时随机一同装备,在金门空战中,我军飞行员已经装备了抗荷服,消除了这方面的劣势。

  为了减轻因飞机机动引起的意外撞击对飞行员安全的影响,F-86装备了P-4A型飞行头盔,也称防护头盔。当飞机进行大幅度纵向机动出现较大的负过载时,如果安全带没有调节好,可能会将飞行员抛离座椅并导致头部猛烈地撞到座舱盖上,此时F-86的P-4A头盔将起到重要的缓冲作用。而米格-17配套的飞行帽则无法给予飞行员这样的保护,在激烈机动或遭敌机射击飞机摆动、失控时,很可能会出现头部向上撞击座舱盖昏迷的情况,最后导致坠落。为了避免这种情况,米格-17在瞄准具的主环调节钮上安装了一块又大又厚的海绵,以减轻纵向撞击时对飞行员头部正面的损伤。

  此外,头盔较之飞行帽还具有以下优点:可改善飞行员头部局部环境条件,减轻热辐射,便于通风散热,保持体力、减轻疲劳;在高空飞行时可放下头盔上的滤光镜减轻眩光影响,有利于云上编队飞行;在座舱盖破裂、紧急情况下抛盖飞行或弹射跳伞情况下,放下滤光镜可减轻气流的吹袭。

  机动性能对比

  起飞,着陆

  F-86的空机质量和起飞质量都比米格-17大,发动机最大状态的推力和米格-17相当,起飞时的推重比比米格-17小,但其机翼面积近30平方米,不带外挂物起飞时的翼载荷与米格-17相当,又有前缘开缝襟翼,提高了最大升力系数,因此起飞、着陆速度仍与重量更轻、推力更大的米格-17持平。

  起飞时F-86的姿态容易控制,操纵方法与全动水平尾翼飞机相似。起飞过程中,在增速滑跑时在前轮转弯机构控制下能始终趋向稳定的航向,稍用舵即可保持方向。随着速度增大,方向舵作用增强后便可松开前轮转弯按钮,使用方向舵保持方向,增速到195公里/小时左右时抬前轮,速度达到200一220公里/小时自动平稳离陆。在起飞过程中,飞机很安定,没有飘摆现象,操纵也很灵活。

  米格-17起飞时增速到215公里/小时左右抬前轮,速度达到250公里/小时左右离地。紧急需要时也可开发动机加力起飞,此时增速迅速,飞行员需要把握好从由起落架控制方向到由方向舵控制方向的转换过程。总的看来,二者的起飞时操纵特性差不多,米格-17因有加力,起飞性能稍好。

  着陆时,F-86一般在约330公里/小时左右将襟翼放下到最大角度,飞机低头明显,减速迅速,此时要及时配平飞机、加油门。4转弯后对正跑道下降,拉平高度较米格-17稍高,着陆接地速度约200公里/小时。整个下滑着陆过程飞机容易操纵,杆力和米格-17相似,但杆量较小。

  速度

  由于推重比大,且外形设计合理,几乎在全高度上,米格-17的速度都比F-86的速度快。而且随着高度增加,米格-17的最大平飞速度更加突出。但是F-86F的减速品质好,优于米格-17。放减速板时飞机抬头明显,速度约600公里/小时放减速板时过载会增加0.5g。在格斗中

国民党飞行员常利用此特性突然减速,摆脱我米格-17的咬尾。不过,米格-17的BK-1中发动机可在作战全过程中任意使用加力状态,只要单次使用不超时即可,能任意进入加力或退出,以增强在不利情况下的摆脱能力。而F-86的J-47发动机虽然有加力系统,但限制颇多,操纵不当则可能影响发动机寿命。因此除非技艺十分精湛的飞行员,一般都将加力留到战斗不利逃命时使用,这对于进攻、占位时突然提高速度抢占先机显然不利。

  爬升和俯冲性能

  从历史上多次战例看,空战中占据高度优势、具备优良加速性的一方往往能占到更多优势。而在米格-17和F-86之间,前者在爬升率方面占有压倒性优势。米格-17推重比更大,且高空性能稳定,在爬升时的速度损失比F-86少。整个F-86系列在与米格-15和米格-17的较量中始终未摆脱高空性能差、爬升性能不足的劣势,因此国民党空军F-86F飞行员在金门空战中也沿用了美军在朝鲜战争中的战术:在米格-17下层的空域等其下来,待机作战,力争将米格-17拖入水平面内的格斗中。而我军飞行员则常利用米格-17优异的急跃升爬高性能抢占制高点,或利用这一机动动作在形势不利时撤离战场或摆脱咬尾,占领有利位置重新进攻。F-86在被米格-17从后攻击时的标准摆脱动作是做一个水平面内的盘旋,利用快速转向性能以损失动能为代价改变机头指向,接着进入垂直俯冲,甩掉米格-17后拉平并从低高度逃走。而米格-17由于低空俯冲稳定性逊于F-86,如果也跟着做同样的动作的话,往往会变成失控翻滚。当F-86追击米格-17时,米格-17则很少做单纯的垂直俯冲,而通常以大坡度滚转俯冲获得速度,然后利用爬升性能好的优势拉平或转入急跃升,在垂直面内重新占位,扭转局面进行攻击。只要我军飞行员把握好滚转和拉起的衔接时机,往往能夺回主动。

  如果在高空开始俯冲,F-86能把米格-17抛在后面很远,不过在大M数时米格-17更稳定,没有F-86那样的机翼下沉趋势,但在低空持续俯冲时,二者性能基本相等。因此,在高空遭遇时,F-86常借助俯冲速度较快的特性急降到中低空脱离。采用美式战术的国民党飞行员如果在中低空遭我攻击,习惯驾驶F-86开全功率做大于1M的近乎垂直的俯冲,借此摆脱因机身较轻、横向平衡性不好,难以在高速俯冲中进行控制的米格-17。如米格-17跟着俯冲,以侧转避开攻击;如米格-17也跟着做水平面机动继续咬尾,F-86便发挥水平面内盘旋性能好的优势,反过来攻击米格机。

  滚转和盘旋角速度

  F-86F在以前各型基础上加大了翼展、增加了翼面积,而且F-86的气动效率好,水平机动时形成旋转角速度快,改变方向迅速。只要不到失速边界,可以更迅速的改变机头指向。F-86在中、低空和中等速度时的跟随性比米格-17好、瞬间转弯性能比米格-17强,在米格-17完成360度盘旋的时间里,F-86能完成近520度的盘旋;而且F-86的滚转速度也高。在所有速度和高度上的滚转速度都快于米格-17。二者相加,成为F-86在格斗中最大的优势,特别是在高速情况下追击米格-17不会遇到困难。当佩刀发现被米格咬尾后,通常在水平面内滚转盘旋而不进行爬升机动。而米格-17由于发动机增设加力燃烧室,不开加力时推力损失5%,在最大推力状态下各项性能仅与米格-15比斯持平甚至还略有下降,因此我军飞行员一般不和F-86在中、低空进行水平面上的盘旋格斗,而是以垂直面上的大坡度滚转切半径机动重新咬尾,以回避米格-17瞬时盘旋角速度不如F-86的缺点。

  虽然F-86的瞬间盘旋角速度大、跟随性好,但米格-17机体较F-86轻、发动机功率大,故单位剩余功率大于F-86,翼载小于F-86,在高速区持续转弯时高度损失小,即持续盘旋角速度大。因此我军飞行员尤其喜欢以大过载转弯来摆脱敌人,或抢占阵位,而国民党飞行员只好以拉平或俯冲来跟踪我机或摆脱咬尾。

  失速特性

  喷气式空战初期,由于战斗机气动外形设计等因素制约,无论米格还是佩刀,在高空的失速速度下限都明显增大。例如:F-86F海平面失速速度为l 98公里/小时,但到13700米高空增加到了440公里/小时,当进行大过载机动时失速速度会进一步提高,为此飞行员必须十分警惕。相比之下,由于米格-17翼载更小,且推重比达到0.56(开加力),二者相加使米格-17的失速特性优于F-86许多:米格-17的海平面失速速度为190公里/小时,在13700米高空为340公里/小时。在高速区,米格一17的失速性能更佳:米格-17能在728公里/小时速度下进入4G过载转弯,而F-86的4G转弯速度必须在886公里/小时以上。在高度6100米以下米格-17的优势还不明显,但在9100-13700米之间米格-17能以超过F-86失速仰角的大角度爬升,在12200米以上高度米格-17仍能进行大坡度上升转弯,F-86则会失速。

  △火力对比

  武器

  F-86F采用6挺12.7毫米勃朗宁机枪,6挺齐射火力为120发/秒,总射速7200发/分,每6发连射中的第5发是穿甲燃烧弹。不过F-86F的武器配置最大的毛病是12.7毫米口径子弹的破坏力不足,考查朝鲜战场上F-86对米格-15以及海峡空战中对米格-17的战斗报告,多次出现米格-15、米格-17被击中多处仍然幸存的战例。

  和美国强调格斗空战中火力密度和高精度的思想截然不同,米格-17延续了米格-15以截击重型轰炸机为首要任务的火力配置方案,安装了l门37毫米H-37L机炮、2门23毫米HP-23机炮,37毫米机炮弹重735克、射速7发/秒,23毫米机炮弹重200克、射速14发/秒,初速均为690米/秒。其机炮的威力很大,尤其37毫米机炮,一旦命中,单发可摧毁敌机表面1平方米以上蒙皮,对其气动外形造成严重破坏,像F-86F这类战斗机便很难活命,即使当即不坠毁,返航时也会遭遇诸多困难。根据苏联专家估计,对于B-29一类重型轰炸机,一次命中2枚37毫米和8枚23毫米炮弹也足以当场摧毁。

  火控

  由于美国电子工业比苏联先进,因此F-86系列所使用的瞄准具也较同期米格-15、米格-17先进。F-86A采用MK.8陀螺瞄准具,投入使用后不久便被A-ICM雷达测距瞄准具(具有APG-5C或APC-30测距雷达)取代,可以自动测距取前置量。后来又针对其可靠性差进行改进,保留雷达测距装置,换用维护较容易的A-4瞄准具。F-86飞机瞄准具头部的主要部件安装在其前下方,其反光玻璃很靠近前风挡玻璃,距飞行员眼位约77厘米,比米格-17瞄准具反光玻璃距飞行员眼位的距离大。

  由于技术水平的限制,米格-15采用ACP-3型光学瞄准具,后来在朝鲜战场上被击落的美军F-86A残骸进行拆卸研究的基础上,苏联仿制了F-86A上的早期型Mk.8瞄准具,改进为ACP-3H型机械式陀螺仪瞄准具。后来虽然又获得了F-86F的A-4雷达瞄准具,但以当时苏联技术水准,还无法仿制。因此到了米格-17仍然采用在ACP-3H基础上改进的ACG-4HM与CPII-IM型光学半自动瞄准具。

  由于瞄准具的结构形式对整个座舱布局有重大影响,F-86的瞄准具较靠前,不遮挡飞行员观察仪表的视线,这样使仪表板可以上抬,利于仪表飞行,并可以减少观察仪表的视读误差,也便于安装防反光罩,有利于夜航时观察和减少错觉。米格-17的整个瞄准具由于过分靠近飞行员头部,导致遮挡飞行员的前下方视线,迫使仪表板下移,带来使用上的诸多不便。

  火炮杀伤区

  虽然苏联机炮威力大于美国的机枪,但在空战中并未显出绝对火力优势,因为美国火控系统性能更先进,而且更便于操作。F-86上机枪的威力虽然不足,但火力密度大,子弹初速高,弹道接近理想状态,飞行到约1000米处弹道特性仍可维持近乎直线,在远距离具有极好的精度。

  而苏联的不同口径“重炮”配置存在着协调问题,对于不同质量、速度降和弹道特性的炮弹来说,仅初速相等是无法保证其在稍远距离上的散布的。射击如B-29之类的大型、非机动目标时协调机炮和瞄准具还不存在大问题,要射击距离不断非均匀变化的小型机动目标就比较困难了。

  在金门空战中,受攻击的国民党空军F-86飞行员曾在逃跑中观察到:我军米格-17的23毫米炮弹的弹道从其头顶飞过,而37毫米炮弹从其下方掠过,这说明两种机炮无法在全射程上很好的协同。而且米格-17的机炮破坏力虽大但射速慢、弹道曲线大,在300米处就开始大幅掉落,在空战中要靠人工调整瞄准具,对较远敌机的提前量和弹道高度的估算都难以精确把握。由此带来命中率曲线随距离增加而急剧下降,根据金门空战期间人民解放军米格-17所进行的5次空战战果的不完全统计,在300米以内开火命中6次,取得击落战果40:,击伤战果2次(参见表2)。可见,米格-17火炮的保险杀伤区应在300米左右,在此范围内命中率高,一旦击中,目标很难全身而退;再远,则因为炮弹初速低、瞄具功能不足和火控协调困难等原因急速下降,超过600米以远基本可认为无法命中。

  导弹

  金门空战开创了人类喷气机空战史上第一次使用空空导弹的先河,在9·24战斗中,国民党空军第11大队的F-86以美制AIM-9B响尾蛇导弹击落我米格-17战斗机1架。在导弹武器方面,国民党空军的F-86较之我军的米格-17占有绝对领先地位:经过紧急改装后,其F-86F30型大部分提升为F40型,具备发射第一代近程格斗空空导弹的能力;其飞行员也接受了美军的培训并拥有了在空战中使用导弹的经验。而我军当时尚未从苏联获得AA-1空空导弹,至于仿制响尾蛇的AA-2环礁就更无从说起了。

  虽然国民党空军的F-86可利用单方面拥有空空导弹的优势,但在整个空中战役期间,国民党空军并未因此转换为胜势,其原因很多,从技术方面看存在问题为受响尾蛇导弹性能的限制,在格斗空战中很难把握住机会使用。

  首先,根据响尾蛇导弹的过载性能可知,其发射过载不能超过3g,导弹最大机动过载llg。因此,F-86在占位时,就必须一步到位,卡住我编队的“要害”,不能在攻击时再调整队形和姿态,避免载机做大于3g以上的机动,超过发射过载致使导弹无法发射,或发射后出现自毁、早炸情况,反伤及自身。其次,AIM-9B响尾蛇导弹属于第一代红外制导空空导弹,战术性能指标不高。受红外导引头调制方式的限制,该弹只能采用尾追攻击方式攻击未做机动的飞机。

  再则,在金门空战中,双方通常接敌高度在8千到l万米;接敌速度为高亚音速。而可算出其最大杀伤区和不可逃逸杀伤区两个杀伤区极值,由此推算出敌导弹最佳发射距离为2-3公里。太远,则我机可及时发现导弹发射的醒目尾烟,及时机动规避;太近,很容易来不及发射便进入响尾蛇导弹的最小允许发射距离内。此时易陷入与我机的咬尾格斗中,携带响尾蛇导弹反而影响机动能力,此时的F一86将处于绝对下风。若草率发射后进入机炮空战,又可能出现导弹自动寻找到热感应最强的目标攻击,导致误伤。

  综上所述,敌响尾蛇导弹只有在从我机尾后偷袭时才能发挥最大效能,确保优势。而在迎头攻击态势时很难发挥作用,甚至可能被我抓住弱点,反击制胜。因此,我防响尾蛇疏开战斗队形只要考虑到投入战斗前尽早发现尾后敌机这一主要因素,保证编队后方盲区距离当大于3公里,便可在敌从后占据导弹发射阵位偷袭时及时发现、摆脱。

  △总结

  F-86和米格-17是20世纪50年代两种杰出的战斗机,朝鲜战争结束后,日本学者曾进行过详细研究,认为米格-17的前身米格-15比斯与F-86F的交换比为1:1.17,按此推算,米格-17由于发动机和气动外形的改善,应更优于F-86F。那么,在武器性能更优的情况下,取得空战胜利的最终决定因素,则更加取决于飞行员精湛的飞行技术、娴熟的作战技巧、良好的战斗素养,以及强烈的求战精神、坚定的战斗意志和不怕牺牲、不惧艰险的决心。在1958年的战斗中,我们英勇的人民空军和海军航空兵飞行员正是将人和武器很好的结合起来,最大限度的发挥了手中装备的优势,扬长避短,取得金门空战最终的胜利,一举夺取了东南沿海上空的制空权,达成了战役目的。如今,我解放军装备了更加先进的战斗机,拥有了更加训练有素的飞行员,一旦维护祖国统一需要,我们会取得更大的胜利! (完)口本刊特约撰述廖新华

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